[发明专利]一种瓦片式射频前端组件非植球垂直堆叠结构

说明书

本发明为一种瓦片式射频前端组件非植球垂直堆叠结构，适用于瓦片式射频前端组件，尤其适用于大功率瓦片式射频前端组件。本发明的非植球垂直堆叠结构由冷却板、一块印制板母板、多块印制板子板，多块金属子板，金属框架，多块金属盖板组成。与SIP工艺相比，本发明工艺要求低，主要工艺包括回流焊、激光封焊、键合。方便维修，在打开盖板后，给整件加适当底温并使用热烘枪局部加热印制板子板表面，即可打开非植球垂直堆叠结构最内层部分，维修完毕后，按同样方法给整件加适当底温并使用热烘枪局部加热印制板子板表面装回。大功率放大器等发热量大的芯片紧贴冷却板焊接，装配后热阻小，散热效果好。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，特别涉及一种射频前端组件。

背景技术

相控阵雷达瓦片式射频前端组件的各个射频前端模块水平铺开，与后端组件垂直互连，具有小型、轻薄、扁平的特点。射频前端组件，包含多个射频前端模块，每个射频前端模块可以包含功率驱动放大器、大功率放大器、限幅器、滤波器、开关、低噪声放大器等。瓦片式射频前端组件的每个射频前端模块在水平面所占面积很小，又要包含多个芯片，通常需要将多个芯片进行三维堆叠。SIP工艺是三维堆叠的重要方法，能够把多个芯片堆叠成芯片组。但是SIP工艺较为复杂，维修困难，大功率放大器等发热量大的芯片堆叠后由于热阻大，散热效果差。

发明内容

本发明主要用于解决SIP工艺较为复杂，维修困难，大功率放大器等发热量大的芯片堆叠后热阻大，散热效果差的问题。

本发明涉及一种瓦片式射频前端组件非植球垂直堆叠结构，包括冷却板、一块印制板母板、多块印制板子板，多块金属子板，金属框架，多块金属盖板。其中所述瓦片式射频前端组件功能上包含多个射频前端模块，每个射频前端模块为一个基本单元，结构上每个射频前端模块内部布局完全相同，在冷却板上焊接一块印制板母板，然后在印制板母板上焊接金属框架，金属框架上包含射频连接器固定孔，便于各射频前端模块与对应天线互连，印制板母板有多级盲槽，外形尺寸与冷却板相同或小于冷却板，在印制板母板镂空处将各射频前端模块的共晶后器件焊接于冷却板，同时将各射频前端模块的无需共晶芯片粘接与冷却板，键合连接各射频前端模块的芯片与位于印制板母板第一级台阶高度的键合点，将各射频前端模块的印制板子板与金属子板焊接后再放置于印制板母板第二级台阶处，然后与印制板母板焊接，在印制板母板最上层高度，将各射频前端模块的印制板子板的键合点或其上芯片的键合点与印制板母板的键合点或其上芯片的键合点键合连接，在金属框架上放置各射频前端模块的金属盖板，并激光封焊，金属框架、各射频前端模块金属盖板、印制板母板的金属化通孔及冷却板一同将各射频前端模块电磁信号束缚于各射频前端模块内部，实现了各射频前端模块间电磁屏蔽，各射频前端模块金属子板、印制板母板的金属化通孔及冷却板一同将芯片电磁信号束缚于各射频前端模块子腔体内部，实现了各射频前端模块子腔体内部和外部电磁屏蔽。

进一步，各射频前端模块的大功率放大器芯片、滤波器芯片先与金属载片共晶。

进一步，为防止焊料往低处流，在印制板母板第二级台阶内边缘位置印刷阻焊层。

再进一步，金属载片是钼铜载片。

本发明的技术特点及显著优点为：

1.提出了一种瓦片式射频前端组件非植球垂直堆叠结构。

2.与SIP工艺相比，本发明工艺要求低，主要工艺包括回流焊、激光封焊、键合。

3.方便维修，在打开盖板后，给整件加适当底温并使用热烘枪局部加热印制板子板表面，即可打开非植球垂直堆叠结构最内层部分，维修完毕后，按同样方法给整件加适当底温并使用热烘枪局部加热印制板子板表面装回。

4.大功率放大器等发热量大的芯片紧贴冷却板焊接，装配后热阻小，散热效果好。

附图说明